Pouvons-nous déjà intégrer des capteurs de sueur dans nos vêtements de fitness ?


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  • La sueur est un fluide biologique – comme le sang, la salive et l’urine – qui contient des métabolites, des électrolytes, des protéines et des hormones. Les niveaux de ceux-ci varient en fonction de la santé d’une personne. Des capteurs de sueur portables ont été développés pour suivre l’état de santé des utilisateurs et surveiller les niveaux de ces substances (appelées analytes) dans la sueur.

    Le lactate est considéré comme un biomarqueur important grâce à son implication dans le métabolisme anaérobie. L’accumulation indésirable de lactate dans les muscles peut entraîner de la fatigue, de sorte que les changements dans la concentration de lactate dans la sueur peuvent être utilisés pour surveiller la fatigue. Au Laboratoire de fabrication additive de l’Université Simon Fraser, nous avons développé un capteur flexible pour le lactate de sueur.

    L’avantage d’utiliser des capteurs de sueur portables est la capacité de surveillance en temps réel, non invasive et continue de la sueur. Cependant, il reste encore des défis à surmonter pour les applications biomédicales pratiques telles que le diagnostic des problèmes de santé.

    Défis de sueur

    L’un des premiers obstacles au développement d’un capteur de sueur fiable est la difficulté de collecter et d’acheminer la sueur. Il existe différentes méthodes d’échantillonnage de la sueur pour la détection. L’une des approches les plus représentatives pour collecter la sueur consiste à utiliser systèmes microfluidiques avec des canaux qui délivrent la sueur.

    Les matériaux absorbants comme le tissu peuvent également être utilisé pour l’échantillonnage de la sueur pour la détection. Cependant, l’échantillonnage de la sueur prend du temps, et la façon de manipuler l’échantillon de sueur et de l’amener dans la région de détection de manière continue et stable reste un défi pour la mesure en temps réel grâce à la détection continue de la sueur fraîchement générée.

    L’une des démonstrations les plus récentes a utilisé un système microfluidique intégré avec hydrogels thermosensibles. Ce système a démontré un potentiel significatif pour le contrôle programmable du routage et de la détection de la transpiration, ce qui améliorera la gestion de la transpiration pour les futurs capteurs de transpiration.

    Deuxièmement, il n’y a pas d’analyte représentatif unique dans la sueur. Les capteurs de sueur peuvent détecter les analytes comme ammoniaque, éthanol, les ions, le glucose, le lactate, le chlorure de sueur, le pH, l’urée et la créatinine, mais il n’y a pas un seul analyte qui puisse indépendamment fournir une image significative de la santé d’un individu. Cela signifie que les capteurs de sueur doivent être capables de mesurer de nombreuses substances différentes dans la sueur pour fournir un rapport utile.

    Plusieurs produits de capteurs de sueur arrivent sur le marché qui mesurent des analytes comme la protéine cytokine et glucose et lactate.

    Un troisième défi est la fiabilité et la précision des capteurs de sueur. Si nous mesurons le niveau d’un analyte cible à partir de la sueur, pouvons-nous déterminer la fiabilité du résultat en termes de jugement du niveau du même analyte dans le sang du sujet ?

    Reste à déterminer la relation entre niveaux d’analyte dans la sueur et le sanget la relation entre les sueurs de différentes parties du corps. Cette étude récente a démontré que la bio-détection de la sueur peut fournir des données de concentration d’éthanol corrélées au sang, ce qui nous donne l’espoir qu’il soit également possible de trouver des concentrations corrélées au sang pour d’autres analytes.

    Crédit: David Moruzzi / Unsplash